compiler/vectorise/Vectorise.hs

   1 module Vectorise( vectorise )
   2 where
   3
   4 #include "HsVersions.h"
   5
   6 import VectMonad
   7 import VectUtils
   8 import VectType
   9 import VectCore
  10
  11 import DynFlags
  12 import HscTypes
  13
  14 import CoreLint             ( showPass, endPass )
  15 import CoreSyn
  16 import CoreUtils
  17 import CoreFVs
  18 import SimplMonad           ( SimplCount, zeroSimplCount )
  19 import Rules                ( RuleBase )
  20 import DataCon
  21 import TyCon
  22 import Type
  23 import FamInstEnv           ( extendFamInstEnvList )
  24 import InstEnv              ( extendInstEnvList )
  25 import Var
  26 import VarEnv
  27 import VarSet
  28 import Name                 ( mkSysTvName, getName )
  29 import NameEnv
  30 import Id
  31 import MkId                 ( unwrapFamInstScrut )
  32 import OccName
  33
  34 import DsMonad hiding (mapAndUnzipM)
  35 import DsUtils              ( mkCoreTup, mkCoreTupTy )
  36
  37 import Literal              ( Literal )
  38 import PrelNames
  39 import TysWiredIn
  40 import TysPrim              ( intPrimTy )
  41 import BasicTypes           ( Boxity(..) )
  42
  43 import Outputable
  44 import FastString
  45 import Control.Monad        ( liftM, liftM2, mapAndUnzipM )
  46
  47 vectorise :: HscEnv -> UniqSupply -> RuleBase -> ModGuts
  48           -> IO (SimplCount, ModGuts)
  49 vectorise hsc_env _ _ guts
  50   = do
  51       showPass dflags "Vectorisation"
  52       eps <- hscEPS hsc_env
  53       let info = hptVectInfo hsc_env `plusVectInfo` eps_vect_info eps
  54       Just (info', guts') <- initV hsc_env guts info (vectModule guts)
  55       endPass dflags "Vectorisation" Opt_D_dump_vect (mg_binds guts')
  56       return (zeroSimplCount dflags, guts' { mg_vect_info = info' })
  57   where
  58     dflags = hsc_dflags hsc_env
  59
  60 vectModule :: ModGuts -> VM ModGuts
  61 vectModule guts
  62   = do
  63       (types', fam_insts, pa_insts) <- vectTypeEnv (mg_types guts)
  64
  65       let insts         = map painstInstance pa_insts
  66           fam_inst_env' = extendFamInstEnvList (mg_fam_inst_env guts) fam_insts
  67           inst_env'     = extendInstEnvList (mg_inst_env guts) insts
  68       updGEnv (setInstEnvs inst_env' fam_inst_env')
  69
  70       dicts  <- mapM buildPADict pa_insts
  71       binds' <- mapM vectTopBind (mg_binds guts)
  72       return $ guts { mg_types        = types'
  73                     , mg_binds        = Rec (concat dicts) : binds'
  74                     , mg_inst_env     = inst_env'
  75                     , mg_fam_inst_env = fam_inst_env'
  76                     , mg_insts        = mg_insts guts ++ insts
  77                     , mg_fam_insts    = mg_fam_insts guts ++ fam_insts
  78                     }
  79
  80 vectTopBind :: CoreBind -> VM CoreBind
  81 vectTopBind b@(NonRec var expr)
  82   = do
  83       var'  <- vectTopBinder var
  84       expr' <- vectTopRhs expr
  85       hs    <- takeHoisted
  86       return . Rec $ (var, expr) : (var', expr') : hs
  87   `orElseV`
  88     return b
  89
  90 vectTopBind b@(Rec bs)
  91   = do
  92       vars'  <- mapM vectTopBinder vars
  93       exprs' <- mapM vectTopRhs exprs
  94       hs     <- takeHoisted
  95       return . Rec $ bs ++ zip vars' exprs' ++ hs
  96   `orElseV`
  97     return b
  98   where
  99     (vars, exprs) = unzip bs
 100
 101 vectTopBinder :: Var -> VM Var
 102 vectTopBinder var
 103   = do
 104       vty <- vectType (idType var)
 105       name <- cloneName mkVectOcc (getName var)
 106       let var' | isExportedId var = Id.mkExportedLocalId name vty
 107                | otherwise        = Id.mkLocalId         name vty
 108       defGlobalVar var var'
 109       return var'
 110
 111 vectTopRhs :: CoreExpr -> VM CoreExpr
 112 vectTopRhs expr
 113   = do
 114       lc <- newLocalVar FSLIT("lc") intPrimTy
 115       closedV . liftM vectorised
 116               $ vectPolyExpr lc (freeVars expr)
 117
 118 -- ----------------------------------------------------------------------------
 119 -- Bindings
 120
 121 vectBndr :: Var -> VM VVar
 122 vectBndr v
 123   = do
 124       vty <- vectType (idType v)
 125       lty <- mkPArrayType vty
 126       let vv = v `Id.setIdType` vty
 127           lv = v `Id.setIdType` lty
 128       updLEnv (mapTo vv lv)
 129       return (vv, lv)
 130   where
 131     mapTo vv lv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (vv, lv) }
 132
 133 vectBndrIn :: Var -> VM a -> VM (VVar, a)
 134 vectBndrIn v p
 135   = localV
 136   $ do
 137       vv <- vectBndr v
 138       x <- p
 139       return (vv, x)
 140
 141 vectBndrsIn :: [Var] -> VM a -> VM ([VVar], a)
 142 vectBndrsIn vs p
 143   = localV
 144   $ do
 145       vvs <- mapM vectBndr vs
 146       x <- p
 147       return (vvs, x)
 148
 149 -- ----------------------------------------------------------------------------
 150 -- Expressions
 151
 152 capply :: VExpr -> VExpr -> VM VExpr
 153 capply (vfn, lfn) (varg, larg)
 154   = do
 155       apply  <- builtin applyClosureVar
 156       applyP <- builtin applyClosurePVar
 157       return (mkApps (Var apply)  [Type arg_ty, Type res_ty, vfn, varg],
 158               mkApps (Var applyP) [Type arg_ty, Type res_ty, lfn, larg])
 159   where
 160     fn_ty            = exprType vfn
 161     (arg_ty, res_ty) = splitClosureTy fn_ty
 162
 163 vectVar :: Var -> Var -> VM VExpr
 164 vectVar lc v
 165   = do
 166       r <- lookupVar v
 167       case r of
 168         Local (vv,lv) -> return (Var vv, Var lv)
 169         Global vv     -> do
 170                            let vexpr = Var vv
 171                            lexpr <- replicatePA vexpr (Var lc)
 172                            return (vexpr, lexpr)
 173
 174 vectPolyVar :: Var -> Var -> [Type] -> VM VExpr
 175 vectPolyVar lc v tys
 176   = do
 177       vtys <- mapM vectType tys
 178       r <- lookupVar v
 179       case r of
 180         Local (vv, lv) -> liftM2 (,) (polyApply (Var vv) vtys)
 181                                      (polyApply (Var lv) vtys)
 182         Global poly    -> do
 183                             vexpr <- polyApply (Var poly) vtys
 184                             lexpr <- replicatePA vexpr (Var lc)
 185                             return (vexpr, lexpr)
 186
 187 vectLiteral :: Var -> Literal -> VM VExpr
 188 vectLiteral lc lit
 189   = do
 190       lexpr <- replicatePA (Lit lit) (Var lc)
 191       return (Lit lit, lexpr)
 192
 193 vectPolyExpr :: Var -> CoreExprWithFVs -> VM VExpr
 194 vectPolyExpr lc expr
 195   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
 196     -- FIXME: shadowing (tvs in lc)
 197     do
 198       mono' <- vectExpr lc mono
 199       return $ mapVect abstract mono'
 200   where
 201     (tvs, mono) = collectAnnTypeBinders expr
 202
 203 vectExpr :: Var -> CoreExprWithFVs -> VM VExpr
 204 vectExpr lc (_, AnnType ty)
 205   = liftM vType (vectType ty)
 206
 207 vectExpr lc (_, AnnVar v) = vectVar lc v
 208
 209 vectExpr lc (_, AnnLit lit) = vectLiteral lc lit
 210
 211 vectExpr lc (_, AnnNote note expr)
 212   = liftM (vNote note) (vectExpr lc expr)
 213
 214 vectExpr lc e@(_, AnnApp _ arg)
 215   | isAnnTypeArg arg
 216   = vectTyAppExpr lc fn tys
 217   where
 218     (fn, tys) = collectAnnTypeArgs e
 219
 220 vectExpr lc (_, AnnApp fn arg)
 221   = do
 222       fn'  <- vectExpr lc fn
 223       arg' <- vectExpr lc arg
 224       capply fn' arg'
 225
 226 vectExpr lc (_, AnnCase expr bndr ty alts)
 227   = panic "vectExpr: case"
 228
 229 vectExpr lc (_, AnnLet (AnnNonRec bndr rhs) body)
 230   = do
 231       vrhs <- vectPolyExpr lc rhs
 232       (vbndr, vbody) <- vectBndrIn bndr (vectExpr lc body)
 233       return $ vLet (vNonRec vbndr vrhs) vbody
 234
 235 vectExpr lc (_, AnnLet (AnnRec bs) body)
 236   = do
 237       (vbndrs, (vrhss, vbody)) <- vectBndrsIn bndrs
 238                                 $ liftM2 (,)
 239                                   (mapM (vectExpr lc) rhss)
 240                                   (vectPolyExpr lc body)
 241       return $ vLet (vRec vbndrs vrhss) vbody
 242   where
 243     (bndrs, rhss) = unzip bs
 244
 245 vectExpr lc e@(_, AnnLam bndr body)
 246   | isTyVar bndr = pprPanic "vectExpr" (ppr $ deAnnotate e)
 247
 248 vectExpr lc (fvs, AnnLam bndr body)
 249   = do
 250       tyvars <- localTyVars
 251       (vs, vvs) <- readLEnv $ \env ->
 252                    unzip [(var, vv) | var <- varSetElems fvs
 253                                     , Just vv <- [lookupVarEnv (local_vars env) var]]
 254
 255       arg_ty <- vectType (idType bndr)
 256       res_ty <- vectType (exprType $ deAnnotate body)
 257       buildClosure tyvars lc vvs arg_ty res_ty
 258         . hoistPolyVExpr FSLIT("fn") tyvars
 259         $ do
 260             new_lc <- newLocalVar FSLIT("lc") intPrimTy
 261             (vbndrs, vbody) <- vectBndrsIn (vs ++ [bndr])
 262                                            (vectExpr new_lc body)
 263             return $ vLams new_lc vbndrs vbody
 264
 265 vectTyAppExpr :: Var -> CoreExprWithFVs -> [Type] -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
 266 vectTyAppExpr lc (_, AnnVar v) tys = vectPolyVar lc v tys
 267 vectTyAppExpr lc e tys = pprPanic "vectTyAppExpr" (ppr $ deAnnotate e)
 268